有机垃圾微生物处理技术
城市生活垃圾主要指城市中单位和居民在日常生活及生活服务中产生的固体废弃物。我国城市生活垃圾产生量每年以8%～10%的速度增长。目前，国内城市生活垃圾积存量已高达62亿吨，2004年我国城市生活垃圾产生量接近2.6亿吨，其中80%～90%来自大中城市，平均城市每人每天产生的垃圾量约为1.2kg，其处理率仅为50%左右，约有200多座大中城市已陷入城市生活垃圾的包围中。随着经济的快速发展，生活水平的提高，城市生活垃圾中的可回收废品及有机垃圾含量所占的比重将逐步增加。在垃圾收集、转运处理过程中，垃圾中有的有机物会腐烂变质，产生恶臭；有的垃圾中含有疾病患者用过的废物，乃至排泄物，若任意堆放，病原微生物就会随着雨水渗入地下，污染地下水源，直接或间接危害城市居住环境和公众的身体健康。因此，采用新型、高效的城市生活垃圾源头处理技术是实现城市可持续发展的必然途径。
1 我国现有的城市生活垃圾处理技术
目前，我国城市生活垃圾以“末端处理”为主，主要采取填埋法、焚烧法和堆肥法三种处理技术。
1.1 填埋技术
填埋技术由于具有投资相对少、技术较成熟、处理量大、操作简单等特点，是我国各大城市生活垃圾处理中最常采用的技术。但填埋法的缺点是选址较困难，侵占土地资源，建设及维护成本高；对垃圾资源的回收利用率几乎为零；产生的垃圾渗滤液严重威胁地下水系统，并需另设污水处理厂进行二次处理。因此该处理方法存在一定的环境隐患。
1.2 焚烧技术
焚烧技术是目前世界上经济发达国家广泛采用的一种城市生活垃圾处理技术。焚烧技术可使垃圾中的碳水化合物转变成CO2和H2O，同时在高温下能杀灭垃圾中的病毒、细菌。与填埋技术相比，其具有占地少，选址较易，减容效果好（可使垃圾体积缩小80%～95%），无害化较彻底，垃圾焚烧余热可以进行回收利用等优点。但焚烧技术基建投资及运转费用较高；在焚烧过程中烧掉了可回收的资源；垃圾回收、运输、贮存及焚烧过程中会产生大量的刺激异味，易生成致癌有机物（如二恶英等），形成二次污染。
1.3 堆肥技术
堆肥技术是依靠自然界广泛分布的微生物将可生物降解的有机物向稳定的腐殖质进行生化转化的微生物学过程，基本实现了城市生活垃圾的资源化、无害化处理。与填埋技术相比，该技术可以减少对周围环境的污染；与焚烧法相比，可以减少对大气的污染，具有一定的经济效益，但前提是必须进行垃圾分类。堆肥技术的缺点是，垃圾堆肥生产机械化程度低，堆肥质量不高，因而肥效较低，易造成再次堆积，形成二次污染。
以上三种现有的城市生活垃圾处理技术均存在着垃圾资源利用率及无害化处理率低的问题，无法实现垃圾的就地处理，不利于城市可持续发展。因此采用符合垃圾处理减量化、无害化、资源化原则，高效、低成本的有机垃圾微生物处理技术是解决我国城市生活垃圾处理的有效途径。
2 有机垃圾微生物处理技术
2.1 技术原理
有机垃圾微生物处理技术的基本原理是，利用微生物降解菌产生多种酶，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、壳素酶、纤维素酶、氧化酶、水解酶等，对分类后的有机垃圾（以厨余垃圾为主，包括果皮、菜叶、菜根、废纸、食品残渣、鸡鸭鱼肉废弃物、虾蟹壳、蛋壳、骨头和泔脚等）进行快速分解，从而使96%的有机垃圾转变为热能、二氧化碳、水及少量的NH3；有机垃圾经过有机垃圾微生物处理机处理后，大约4%的物质残留在生物基质里，残余物主要是有机垃圾被微生物分解后残存的无机矿物质、菌床基质以及微生物残体等。经有关研究机构对经过微生物处理设备处理后的有机生活垃圾残余物进行测试，结果表明，残余物的各项指标都有利于土壤的改良，其中有机质占为82.5%，总N、总P（P2O5）、总K（K2O）的分别占0.037%、0.966%、2.88%，肥效相当于有机肥。因此，有机垃圾经该设备处理后的残余物可就近消化，一般可直接回用于土壤改良或园林建设，无须再运到填埋场填埋，实现了垃圾的可持续利用。
综上所述，有机垃圾微生物处理技术的减容率可达到100%，减量率达到96%以上。由于摒弃了化肥对土壤及环境的污染，为未来绿色环境的营造带来了新的商机，真正做到了有机垃圾的“无害化、减量化、资源化”处理。
2.2 技术工艺
（1）工艺路线（见下图）
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（2）工作原理
有机垃圾微生物处理技术的菌种是从自然界中分离出芽孢杆菌及其它菌，经过反复筛选，获得对有机垃圾有较强分解力的多种菌株；再利用理化因子诱变、细胞融合等微生物遗传技术，对筛选出的菌株进行诱变育种，最后得到“适应性更强、分解速度更快”的新菌株，然后通过复合而成。该菌种具有分解范围广、分解能力强、分解速度快、适温范围广、可耐高浓度盐类（NaCl≥5%）、遗传性状稳定等特点。根据分解对象组成成分的不同进行调配，可分别产生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、壳素酶、纤维酶、氧化酶、水解酶等，从而使有机生活垃圾的主要成分—大分子物质分解成能被微生物利用的低分子物质，微生物摄取这些低分子物质后，可将其大部分转变成CO2、H2O、少量NH3和能量（热量），以气体和水蒸汽的形式排出，从而使有机垃圾达到减量的目的。从垃圾和菌种的投放到垃圾被分解，以及废气和残余物的利用，均为全自动控制，全封闭处理，整个过程不会对环境造成二次污染。
2.3 与现有的城市生活垃圾处理方式的比较（见下表）
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城市生活垃圾的成分受居民生活水平和生活习惯等因素的影响，以厦门市为例，厦门市城市生活垃圾主要采用卫生填埋技术进行处理，2004年厦门全市生活垃圾年产量达56.29万吨，平均垃圾日产量达1500吨，其中有机垃圾约占60%以上。根据厦门市市政局2004年的统计数字表明，厦门市处理生活垃圾的直接成本为255元/吨；填埋场的运行费用>50元/吨，由于为防止填埋场垃圾渗滤液，污染地下水资源，需建设污水处理厂进行配套，因此最终处理成本高于300元/吨。
有机垃圾微生物处理设备的成本主要为投资及运行管理费。经测算，采用RJW—550A型有机垃圾微生物机处理1吨有机垃圾的成本仅为165元。
2.4 有机垃圾微生物处理技术的先进性
有机垃圾微生物处理设备全机采用不锈钢制造，具有较强的耐腐蚀性，易于清理。搅拌系统、进风、加热等通过PLC控制，运行成本低，同时也起到了保护机械构件的作用。在正常情况下，采用自动运行方式。当机器出料或维护检测时，可根据需要采用手动的运行方式。菌种的分解能力强，特别是对于某些顽固性的物质具有较高的分解效率，并且菌种的更换时间长，降低了有机生活垃圾处理的成本。同时，该设备还具有使用较简便、安全可靠、不产生二次污染等优点。
3 应用实例和效果
有机垃圾微生物处理设备自2003年以来，已先后在鼓浪屿干部疗养院、鼓浪屿海上花园酒店、鼓浪屿工艺美术学校、夏新电子、厦门大学、厦门卷烟厂等单位安装使用，设备处理效果稳定，噪声小，无异味，安全可靠；减少了50%的外运垃圾，避免了外运时对道路和空气的污染;改善了企业及周边环境；经处理后的有机肥施用效果显著。
综上所述，有机垃圾微生物处理技术具有适用范围广、投资少、成本低、不产生二次污染等特点，完全符合城市可持续发展的需要。采用有机垃圾微生物处理技术是尽快实现我国城市生活垃圾源头无害化、减量化、资源化处理的有效途径。
参考文献：
[1] 宗凯，孙建业.城市生活垃圾的现状分析与对策探讨[J].辽宁城乡环境科技.2000,20（1）.
[2] 蔡维瑾.我国城市生活垃圾污染与处理现状及其对策探讨[J].铁道劳动安全卫生与环保.2001，28（1）.
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